ऑटोमोटिव्ह थर्मल मॅनेजमेंट

औष्णिक व्यवस्थापनाचे सार म्हणजे वातानुकूलन कसे कार्य करते ते: "उष्णतेचा प्रवाह आणि विनिमय".

पीटीसी एअर कंडिशनर

नवीन ऊर्जा वाहनांचे औष्णिक व्यवस्थापन हे घरगुती एअर कंडिशनरच्या कार्यतत्त्वाशी सुसंगत आहे. दोन्हीमध्ये कंप्रेसरच्या कार्याद्वारे रेफ्रिजरंटचा आकार बदलण्यासाठी 'रिव्हर्स कार्नोट सायकल' तत्त्वाचा वापर केला जातो, ज्यामुळे हवा आणि रेफ्रिजरंट यांच्यात उष्णतेची देवाणघेवाण होऊन शीतलीकरण आणि उष्णता साधली जाते. औष्णिक व्यवस्थापनाचे सार 'उष्णतेचा प्रवाह आणि विनिमय' हे आहे. नवीन ऊर्जा वाहनांचे औष्णिक व्यवस्थापन हे घरगुती एअर कंडिशनरच्या कार्यतत्त्वाशी सुसंगत आहे. दोन्हीमध्ये कंप्रेसरच्या कार्याद्वारे रेफ्रिजरंटचा आकार बदलण्यासाठी 'रिव्हर्स कार्नोट सायकल' तत्त्वाचा वापर केला जातो, ज्यामुळे हवा आणि रेफ्रिजरंट यांच्यात उष्णतेची देवाणघेवाण होऊन शीतलीकरण आणि उष्णता साधली जाते. हे प्रामुख्याने तीन सर्किट्समध्ये विभागलेले आहे: १) मोटर सर्किट: मुख्यत्वे उष्णता उत्सर्जनासाठी; २) बॅटरी सर्किट: यामध्ये उच्च तापमानाचे समायोजन आवश्यक असते, ज्यासाठी उष्णता आणि शीतलीकरण दोन्हीची आवश्यकता असते; ३) कॉकपिट सर्किट: यासाठी उष्णता आणि शीतलीकरण दोन्हीची आवश्यकता असते (हे एअर कंडिशनिंगच्या शीतलीकरण आणि उष्णतेशी संबंधित आहे). याची कार्यपद्धती सोप्या भाषेत अशी समजू शकते की, प्रत्येक सर्किटमधील घटक योग्य कार्यरत तापमानापर्यंत पोहोचतील याची खात्री करणे. सुधारणेची दिशा अशी आहे की, थंड आणि उष्णतेचे एकत्रीकरण आणि उपयोग साधण्यासाठी तीनही सर्किट्स एकमेकांना सिरीज आणि पॅरललमध्ये जोडले जातात. उदाहरणार्थ, ऑटोमोबाईलमधील एअर कंडिशनर निर्माण झालेली थंडी/उष्णता केबिनमध्ये पोहोचवते, जे औष्णिक व्यवस्थापनासाठी 'एअर कंडिशनिंग सर्किट' आहे; सुधारणेच्या दिशेचे एक उदाहरण: एअर कंडिशनिंग सर्किट आणि बॅटरी सर्किट सिरीज/पॅरललमध्ये जोडल्यानंतर, एअर कंडिशनिंग सर्किट बॅटरी सर्किटला थंडी/उष्णता पुरवते, हा एक कार्यक्षम 'औष्णिक व्यवस्थापन उपाय' आहे (बॅटरी सर्किटच्या भागांची बचत/ऊर्जेचा कार्यक्षम वापर). औष्णिक व्यवस्थापनाचे सार उष्णतेच्या प्रवाहाचे व्यवस्थापन करणे हे आहे, जेणेकरून उष्णता जिथे 'तिची' गरज आहे तिथे पोहोचेल; आणि उष्णतेचा प्रवाह व विनिमय साधण्यासाठी सर्वोत्तम औष्णिक व्यवस्थापन हे 'ऊर्जा-बचत करणारे आणि कार्यक्षम' असते.

ही प्रक्रिया साध्य करण्याचे तंत्रज्ञान एअर-कंडिशनिंग रेफ्रिजरेटरमधून आले आहे. एअर-कंडिशनिंग रेफ्रिजरेटरमधील शीतलीकरण/उष्णीकरण हे "रिव्हर्स कार्नोट सायकल"च्या तत्त्वाद्वारे साध्य केले जाते. सोप्या भाषेत सांगायचे झाल्यास, रेफ्रिजरंटला कंप्रेसरद्वारे संकुचित करून गरम केले जाते, आणि नंतर हे गरम झालेले रेफ्रिजरंट कंडेन्सरमधून जाते व उष्णता बाहेरील वातावरणात सोडते. या प्रक्रियेत, उष्णता बाहेर टाकणारे रेफ्रिजरंट सामान्य तापमानावर येते आणि तापमान आणखी कमी करण्यासाठी प्रसरण पावण्याकरिता इव्हॅपोरेटरमध्ये प्रवेश करते, आणि नंतर हवेतील उष्णता विनिमय घडवून आणण्यासाठी पुढील चक्र सुरू करण्याकरिता कंप्रेसरकडे परत येते, आणि या प्रक्रियेतील एक्सपान्शन व्हॉल्व्ह व कंप्रेसर हे सर्वात महत्त्वाचे भाग आहेत. वाहनांचे औष्णिक व्यवस्थापन (ऑटोमोटिव्ह थर्मल मॅनेजमेंट) याच तत्त्वावर आधारित आहे, ज्यामध्ये एअर कंडिशनिंग सर्किटमधून इतर सर्किट्समध्ये उष्णता किंवा थंडीची देवाणघेवाण करून वाहनाचे औष्णिक व्यवस्थापन साधले जाते.

सुरुवातीच्या नवीन ऊर्जा वाहनांमध्ये स्वतंत्र थर्मल मॅनेजमेंट सर्किट्स आणि कमी कार्यक्षमता होती. सुरुवातीच्या थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टीममधील तीन सर्किट्स (एअर कंडिशनर, बॅटरी आणि मोटर) स्वतंत्रपणे काम करत होते, म्हणजेच, एअर कंडिशनर सर्किट फक्त कॉकपिट थंड आणि गरम करण्यासाठी जबाबदार होते; बॅटरी सर्किट फक्त बॅटरीच्या तापमान नियंत्रणासाठी जबाबदार होते; आणि मोटर सर्किट फक्त मोटर थंड करण्यासाठी जबाबदार होते. या स्वतंत्र मॉडेलमुळे घटकांमधील परस्पर स्वातंत्र्य आणि कमी ऊर्जा वापर कार्यक्षमता यांसारख्या समस्या निर्माण होतात. नवीन ऊर्जा वाहनांमधील सर्वात थेट परिणाम म्हणजे गुंतागुंतीची थर्मल मॅनेजमेंट सर्किट्स, बॅटरीचे कमी आयुष्य आणि वाढलेले वजन यांसारख्या समस्या. म्हणून, थर्मल मॅनेजमेंटच्या विकासाचा मार्ग म्हणजे बॅटरी, मोटर आणि एअर कंडिशनर या तीन सर्किट्सना शक्य तितके एकमेकांशी सहकार्य करायला लावणे, आणि घटकांचा आकार लहान करणे, वजन कमी करणे आणि बॅटरीचे आयुष्य वाढवणे हे साध्य करण्यासाठी भाग आणि ऊर्जेची आंतरकार्यक्षमता शक्य तितकी साधणे.